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超高温水基钻井液技术在超深井泌深1井的应用超高温水基钻井液技术在超深井泌深1井的应用摘要：随着石油勘探技术的不断发展，地下深部油气资源的开发对钻井液技术提出了更高要求。
超高温水基钻井液技术因其具有高温稳定性、环境友好性以及粘度稳定性好等优点，成为深井钻探中的研究热点。
本文以海南南海泌深1井为例，探讨超高温水基钻井液技术在超深井泌深1井的应用。
关键词：超高温水基钻井液技术、泌深1井、应用一、引言海南南海泌深1井是我国海洋石油勘探的一项重要工程，该井深度达到了7000米以上。
这意味着钻井液在高温、高压下需承受更高的工作压力，对钻井液技术提出了更高要求。
超高温水基钻井液技术因具有耐高温、环境友好等优点，成为了在深部井探中的一个研究热点。
二、超高温水基钻井液技术的优点1、耐高温性好：在深井钻探中，钻井液所面临的温度超过了普通钻井液的极限温度。
超高温水基钻井液具有较好的高温稳定性，能够承受更高的温度。
2、环保性好：超高温水基钻井液不含有毒有害物质，对环境不会造成污染。
3、粘度稳定性好：对于生产效率有很大的提高。
三、超高温水基钻井液技术在泌深1井的应用1、液体阻垢剂的使用：钻井液在钻探过程中会产生一定量的钙镁、硅酸盐等沉积物，导致井壁管柱受损，并影响钻头的使用寿命。
超高温水基钻井液使用液体阻垢剂，能够有效地减少钻井液沉积物的生成，保证井壁管柱和钻头的安全。
2、加入聚合物改性剂：超高温水基钻井液中加入聚合物改性剂可以提高钻井液的粘度稳定性，从而更好地防止底层钻井液的失稳和分层。
3、硫代氨基甲酸盐防止钻井液的水解：在高温环境下，钻井液中的水分会水解，导致钻井液的性能发生变化，甚至会变成废液。
加入硫代氨基甲酸盐可以有效地防止钻井液的水解，保证钻井液的稳定性。
四、结论超高温水基钻井液技术在泌深1井的应用表明，该技术具有的耐高温、环保性和粘度稳定性好等优点，在深部井探中具有重要的应用价值。
未来的研究需要进一步完善超高温水基钻井液技术，以适应更深井探的需求。
“零电位”水基钻井液体系随着我国油气勘探范围的不断扩大，以及开采条件的不断变化，钻井液体系也面临着越来越大的挑战。
钻井液是钻井作业中重要的技术装备之一，其质量和效率直接影响着整个钻井作业的效果。
在特定的地质环境和深度下，有一些严重的井漏问题，常常会给钻井带来诸多困扰。
而采用零电位水基钻井液体系可以有效解决这一问题，且具有优秀的环境友好性，在钻井过程中具有广阔的应用前景。
一、零电位水基钻井液体系骨架零电位水基钻井液体系是一种新型环保型钻井液体系，其骨架主要由三部分组成：1.水基相：也称为基础液。
水基相在零电位水基钻井液中具有控制粘度、稠度、载液力和清洗孔眼等方面的作用，通常占整个钻井液体系的60%～70%。
2.防塌剂：防塌剂是本体材料，可以在液体中构筑名副其实的土基地层结构，使钻井过程中不会发生井壁垮塌。
防塌剂通常占整个钻井液体系的20%～30%。
3.悬浮剂：悬浮剂能使泥浆中的切削渣和其他固体物质保持悬浮状态，防止沉淀，同时承担着输送渣碎物、清洗孔眼等方面的作用。
通常占整个钻井液体系的5%～10%。
二、零电位水基钻井液体系特点1.环保节能：零电位水基钻井液体系是一种水基液，具有优秀的环保性和节能性，能够有效降低钻井造成的污染和二次污染，并且使用过程中不会产生有害气体，属于绿色环保型液体。
2.抗漏防塌：零电位水基钻井液体系中添加的防塌剂能够有效的控制井壁垮塌，解决钻井过程中的井漏问题。
同时零电位水基钻井液还有较好的泥浆循环性能，能够有效保证钻井液体系的性能稳定。
3.高效清洗：零电位水基钻井液体系中的悬浮剂能够有效运输泥浆循环过程中产生的残渣，同时也能够将孔眼中的残留物清洗干净，确保钻井液体系的清洁度和环保性。
4.应用广泛：零电位水基钻井液体系具有适应性强，广泛应用于不同地区、不同深度的钻井井段，适用于油气、水井的钻造过程。
三、零电位水基钻井液体系应用案例上海某石化公司在钻造深度成为2000m的一口油井时，由于油气藏中含有较多的钾盐和钙盐，所以传统的高密度钻井液体系无法胜任。
国内外钻井新技术页课件 (一)随着石油工业的不断发展，钻井技术也在不断革新。
国内外专家们不断研究新钻井技术，在2D和3D各个领域推陈出新，为高效钻井提供了技术保障。
本文将介绍国内外钻井新技术的课件，让读者对于钻井新技术有一个初步的了解。
一、国外钻井新技术页课件1. 一些国外大型石油企业出品的钻井新技术的课件相对较为成熟，如美国哈里伯顿公司出品的“低密度皂化剂扩径技术”课件、美国博克集团出品的“下难钻井井下匣防堵装置”课件、法国史伯英普公司出品的“高性能回转钻具”课件等。
2. 美国斯坦福大学的钻井工程课程也对国内外钻井新技术进行了深入浅出的介绍。
其中包括“井下无偏测斜技术”、“滑动钻杆技术”、“双头钻井技术”、“螺旋密闭钻井技术”、“高效地钻井方式”、“钻井流体技术”等。
3. 同时，德国、加拿大等国家的石油学院也出品了许多有关钻井新技术的课件。
比如德国汉诺威大学出品的“干式钻井技术”课件，加拿大阿尔伯塔大学的“高温高压实验室设计”、“钻井过程模拟”等课件。
二、国内钻井新技术页课件1. 中国石油大学（北京）的钻井课程中，有关钻井新技术的课件也十分丰富。
其中包括“测斜仪标定方法”、“对称分量截矢模型”、“一种井壁完整性筛查装置”、“特别工况漩涡减摩技术”、“自动化下承井控制系统”等。
2. 北京石油学院出品的课件也不少。
如“基于井口响应简化雷电定位技术”、“基于方案全局优化的井下斜井钻头评价模型”、“非人员驾驶排土机器人”等。
3. 湖南大学也有多项关于钻井新技术的课件，如“67/8英寸管柱组合性能试验”、“一种基于井口超声信号的钻柱高度实时检测系统”等。
综上所述，钻井新技术的发展离不开国内外专家的不懈努力，他们的探索和实验，为推动钻井技术的进步奠定了坚实的基础。
同时，这些钻井新技术的课件，也为学习钻井技术的人士提供了现实的教学参考和实践经验。
文章编号:1004—5716(2006)05—0139—02中图分类号:TE927+13 文献标识码:B 国内外高密度水基钻井液体系研究现状刘常旭1,张茂奎2,王平全1,钟 显1,王朝平3(1.西南石油学院石油工程学院,四川成都610500;2.中石化西北分公司塔河采油一厂,新疆库尔勒8416003.胜利油田钻井工艺研究院,山东东营257000)摘 要:详细叙述了国内外高密度钻井液体系研究应用现状,包括高密度钻井液体系的理论、体系、处理剂的研究情况和应用情况,介绍了对高密度水基钻井液体系的研究情况的认识。
关键词:高密度(超高密度);钻井液体系;现状 在我国,由于我国深井特有的套管程序使6000～7000m超深井段常有2000～3000m的长段裸眼。
因此,钻遇高压油气水层的可能性极大,因此我国深井几乎无一不用高密度钻井液,而且钻井液密度高于2.00g/cm3的深井各地均有。
高密度钻井液通常因地层较特殊,如有断层、压力体系不同、地层倾角大、存在多层复合盐层及流动性极强的“软泥岩”等因素而使用。
普遍使用高密度钻井液目的是:(1)压住高压气层、水层、盐水层,保证正常钻进(地层压力系数高);(2)控制盐层、盐膏层的迅速蠕变,减缓蠕变速度(井壁缩径、垮塌、井眼不稳定);(3)抵抗“软泥岩”的塑性流动(井壁缩径、垮塌、井眼不稳定);(4)保证井壁稳定,防止溢流、井喷。
在勘探新区块时,由于对新区块的情况不是十分清楚,所使用钻井液密度也往往过高。
1 国外高密度水基钻井液体系研究现状目前国外钻高压、不稳定地层主要采用密度为2.0g/cm3以上的钻井液及其它配套的工艺技术。
国外所用的钻井液基本为聚合物或油基钻井液体系,体系中的相关处理剂均具有抑制盐膏污染、抗泥岩膨胀的作用。
为了保护油气层,目前已开始向无固相钻井液体系发展,所使用的加重剂为溴盐,密度可达到2.3g/cm3以上,但成本较高。
其间,国外钻井液工作者不断实践,提出了一些针对于高密度钻井液的理论:(1)Chiligcrian G V等认为,重晶石的加重极限可以达到2.64g/cm3,超过此极限,钻井液的流变性与沉降稳定性之间的矛盾将不可调和,出现顾此失彼的困难。
基于页岩气“水替油”的高性能水基钻井液技术基于页岩气“水替油”的高性能水基钻井液技术的论文随着油价的上涨和环保意识的加强，水基钻井液逐渐成为新时代钻井液的主流选择。
利用水基钻井液更加环保、成本更低的特性已经受到了越来越多的工程师的关注。
但是，水基钻井液常常会遇到不易被克服的问题，例如与饱和盐水接触后出现大量水滴，犹如乳化液一般，导致非常严重的井下问题。
因此，研究和应用一种高性能的水基钻井液技术是非常必要的。
基于页岩气“水替油”的高性能水基钻井液技术的研究在当前形势下非常具有意义。
以往的钻井液技术存在许多缺点，而页岩气的开采也受到了许多制约。
水替油技术的出现可以替代传统钻井液技术中采用油基液的缺点，而且解决了页岩气的开采中的一些问题。
首先，通过水替油技术可以解决水基液在井下产生当量盐度的问题。
传统的水基液基本上还是以水为主，但是经过加盐等处理，其当量盐度很高，因此难以适应深井和高温高压环境。
采用水替油技术后，液体折射率和盐度相对于盐度提升较少，这个特性让其适应各种高温高压环境。
其次，该技术可以提高钻头钻井速度。
静止液压强度越大，表示面积密度越大，润滑效果越好，钻头的耐磨性能也更高。
因此，水替油技术所获得的静止液压强度显著优于传统水基液。
由此，钻头的钻井速度明显提高。
再次，通过水替油技术的应用，钻井液的清洗效果也得到了优化。
在传统的水基钻井液环境下，无论是高温高压还是多井段钻井，或者是在钻头洗涤时，都会产生各种井下问题。
然而，在采用水替油技术的环境下，可以有效避免这些问题，保证钻井液的清洗效果。
最后，水替油技术的适用范围非常广泛。
不管是深井还是高温高压，甚至在特殊环境下，这项技术仍能发挥巨大作用。
综上所述，水替油技术的出现已经完全能够替代传统的钻井液技术，成为了一种新的技术创新。
在未来的钻井液开发中，页岩气“水替油”的高性能水基钻井液技术必将成为一项巨大的突破。
特别是在当前社会中，环保的理念已经得到广泛的认可，而水基钻井液作为一种低污染、低毒性的工程液体已成为越来越多国家、地区推崇的优质环保型液体。
文章编号:1004—5716(2006)11—0177—02中图分类号:TE927
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13 文献标识码:B
国内外水基钻井液新技术
聂 宇,徐 滨(胜利石油管理局井下作业三公司河口作业大队,山东东营257000)
摘要:近年来,钻井液技术的研究领域出现了几个研究热点,引起了国内钻井液界的重视。如最近国外引进的无渗透钻井液技术,几乎成了国内钻井液界议论的焦点。在对一些有代表性的研究成果给予简单介绍的同时,就这些技术的出现进行简单分析,然后就钻井液技术未来的发展谈一些看法。关键词:水基钻井液;无渗透钻井液;成膜钻井液;纳米处理剂
1 概述水基钻井液的成膜理论与控制技术是近年来国内外研究较多和发展较快的一类新型钻井液技术和理论。该理论与技术的提出基于解决两方面问题:一是非酸化屏蔽暂堵保护储层;二是成膜护壁维持井壁稳定。众所周知,国内外保护储层技术最普遍使用的是屏蔽暂堵技术,该技术在国内的应用己见到很好的效果。非酸化隔离膜保护储层技术的核心内容是尽量减少钻井液中的有害固相含量,通过改变钻井液处理剂的抑制性使钻井液本身固相颗粒的粒度大小与储层的孔隙大小相匹配,有效封堵孔隙,与此同时,利用成膜技术中特定的聚合物在井壁岩石表面形成一层防止钻井液和钻井液中有害固相进入储层的屏障,即隔离膜。无需进行酸化作业,求得最大自然产能,与屏蔽暂堵技术相比可节省大量的屏蔽暂堵材料费用和酸化作业费用。2 几种水基钻井液新技术2.1 无渗透钻井液技术无渗透钻井液技术(简称NIF钻井液),是由美国环保钻井技术公司(EDTI)生产的一种钻井液。该钻井液主要由DWC2000(增粘剂)、FLC2000(动态降漏失剂,注意:不是API降滤失剂)、KFA2000(润滑刑)组成,是一种据称可以在超低固相含量下,使所钻地层损害接近于零的钻井液。这种钻井液依靠表面化学原理在地层表面产生可以密封地层的非渗透膜,实现同一种组分的钻井液封闭不同孔隙尺寸分布的地层的目的,从而实现钻井液对地层的无渗透。NIF钻井液可以无损害地钻开油层,还可以钻进油层与页岩的互层、在同一裸眼井段中不同压力的油层、由于力学原因而严重失稳的地层。室内试验表明,NIF
钻井液可使岩石的渗透率恢复率达到90%以上。2.2 水基成膜钻井液技术这种技术在理论上认为,在水基钻井液中,通过加入一到几种成膜剂,可以使钻井液体系在泥页岩等类地层井壁表面形成较高质量的膜。这样可阻止钻井液滤液进入地层,从而在保扩油气层和稳定井壁方面发挥类似油基钻井液的作用。国外M—I钻井液公司对页岩的膜效率进行过比较系统的研究,并取得了一些成果,比如他们研究认为,在水基钻井液中可以形成三种类型的膜:
(1)水基钻井液成膜(Ⅰ型膜)。这类膜形成于页岩表面,钻
井液滤液、页岩粘土、孔隙流体的化学性、孔隙尺寸、滤液粘度、渗透率、粘土组分和页岩的胶结作用都会影响膜的形成。在水基钻井液中能够成膜的物质有糖类化合物及其衍生物(如甲基葡糖贰MEG)、丙烯酸类聚合物、硅氧烷、木质素磺酸盐、乙二醉及其衍生物和各种表面活性剂(如山梨糖醇配的脂肪酸盐);
(2)封堵材料成膜(Ⅱ型膜)。如硅酸盐、铝酸盐、铝盐、氢氧
化钙和酚醛树脂等封堵材料。在实验中发现在硅酸盐钻井液中加入糖类聚合物可保持实际渗透压接近理论渗透压。硅酸盐钻井液的成膜效率可达到70%以上;
(3)合成基和逆乳化钻井液成膜(Ⅲ型膜)。钻井液中的流体
和页岩作用导致了毛细管力和较高的膜效率。此膜是由连续相的可移动薄膜、表面活性剂薄膜和钻井液的水相的薄膜组成的
胀、机械整形,井漏现象完全消失。下入可膨胀波纹管后至该井完钻,完钻泥浆密度1.55g/cm3(临界漏点1.45g/cm3),整个过程井下均未发生漏失。完钻后井径测试曲线表明,波纹管内最小直径220mm,完全满足钻头通过,充分证明了可膨胀波纹管堵漏技术试验成功。5 结论和建议(1)可膨胀波纹管能够减少井眼锥度,简化深井的井身结构设计,在钻井过程中特别适合处理漏失、坍塌等井下复杂情况。(2)可膨胀波纹管和可膨胀实体管相比具有成本低,膨胀施工工艺相对简单,具有较高性能价格比等特点,能大幅度降低钻井综合成本,有广泛的应用前景。(3)目前我国该项技术仅处于起步阶段,离大规模工业应用
还有一定的距离,建议相关单位在管材、膨胀工具、配套设备方面大力开展研究,争取早日实现该技术的国产化。
参考文献:
[1] 张彦平,田军,赵志强,等.波纹管堵漏技术在吐哈油田L7-71井的应用[J].石油钻采工艺,2005,27(1).
总第127期2006年第11期 西部探矿工程WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERING seriesNo.127Nov.2006膜。Ⅲ型膜形成了一道防止水和溶质扩散的屏障。 其中Ⅱ型膜的膜效率最高,并认为,各种类型膜的渗透机理是完全不同的。就能形成膜的钻井液种类来讲有:合成基钻井液、硅酸盐钻井液、逆乳化钻井液和聚合醇类钻井液等。据报道,目前,国外CSIRO和Baroid公司已联合开发研制了具有高膜效率的新型水基钻井液,在现场使用获得较好的效果。国内中国石油勘探开发研究院等研究单位已研制出BTM-1水基钻井液成膜剂,具有良好的半透膜效能,抑制泥页岩水化膨胀、分散能力较硅酸盐、聚合物钻井液强。在吉林大情字等油田应用,取得了较好效果。2.3 纳米处理剂基础上的钻井液技术通常将纳米尺寸范围定义为1～100nm,处于团簇(尺寸小于1nm的原子聚集体)和亚微米级体系之间,其中纳米微粒是该体系的典型代表。由于纳米微粒尺寸小、比表面积大,表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大,表现出四大效应:小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点,从而使纳米粒子出现了许多不同于常规粒子的新奇特性,展示了广阔的应用前景。为了在正电性钻井液技术基础上,进一步改善钻井液的综合性能,探索纳米技术在钻井液完井液领域中的应用。由中国石化石油勘探开发研究院、胜利石油管理局和山东大学共同承担了中国石化科技开发部《纳米技术在钻井液完井液中的应用研究》项目,通过此项攻关研究,欲达到以下目标:(1)研究成功正电纳米钻井液处理剂;(2)研究成功一种新型纳米润滑剂;(3)形成一种新型防塌保护油层钻井液体系和新型纳米润滑工艺技术。在以往国内外同行对钻井液技术的研究中,均着眼于如何改变钻井液体系中组份的物理化学性质来达到目的,有目的地从纳米技术的角度来对钻井液技术进行研究,国内外这方面的工作做的还很少。目前,该项研究的室内工作已全部结束,取得一些阶段性成果,所研制的中试产品性能达到了合同的要求。在研究出的新材料基础上形成的钻井液体系,经在胜利油田三口井中进行试验,取得了明显的效果。可以预见,以上项目的研究完成,将提高钻井液的水平。3 对钻井液新技术的分析从以上对几例新技术的介绍,不难看出,进入新世纪,钻井液科技工作者的科研研究出现了一些新的特点,初步分析,主要表现在以下几个方面:3.1 更重视钻井液的油气层保护性能即在钻井液研究目的上,不仅仅研究钻井液与钻井效率的关而是把钻井效率和油层保护看得同等重要。3.2 重视钻井液技术与相关学科的交叉如胶体化学、物理化学、高分子物理与化学等与纳米科学交叉等。3.3 钻井液体系设计更趋于定量化在钻井液新体系的设计理论上,不仅仅是靠经验、靠推测来进行研究,而是把经验推测与坚实的基础理论应用看得同等重要;并开始重视配制的准确性。3.4 新钻井液技术往往是理论上创新的结果新世纪,科学技术日新月异,确实会出现一些新的研究成果,
这些新成果的出现,也应该是理论上创新的结果。如,水基成膜钻井液体系的出现。一般认为,只有油基钻井液才有高质量的半透膜,水基钻井液是不存在半透膜,或者说形成半透摸的质量是如此的很低,以至于其半透膜性能可以忽略不计。但最近国内外的一些研究者均提出:水基钻井液也可以形成足以改变钻井液渗透特性的、较高质量的半透膜,并且最近出现了一系列的成膜剂和在此基础上的成膜钻井液。再拿纳米科技应用为例。一般认为,纳米材料均是比较昂贵的材料(如,每吨在大几万元以上),而钻井液材料通常是价格比较低廉的产品,或者是化工低端产品,所以纳米材料不太适用于钻井液中的应用。《钻井液技术在钻井液完井液中应用》项目研究组的初步研究认为:只要原材料选择得当,合成路线合适,是可以得到价格与传统钻井液处理剂相当的纳米材料的。另外,以上所提到的技术,产品性能均不是用传统的钻井液评价仪器能够测定的,这样,在新型钻井液的研究方法上,不仅仅采用石油工作者惯用的传统仪器设备进行钻井液的研究,而是把采用传统仪器与采用基于各交叉学科发展起来更先进的仪器设备进行研究看得同等重要。
参考文献:
[1] 徐同台,等.国外钻井液和完井液技术的新进展[J].钻井液与完井液,2004,21(2):1～10.
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NewWater2baseDrillingFluidTechnologiesatHomeandAbroad
NIEYu,XUBin(HekouOperationTeamofTheThirdDown2wellOperationCompany,
ShengliPetroleumAdministrationBureau,DongyingShandong257000,China)
Abstract:Severalstudyhotspotshavecroppedupinthestudyfieldofdrillingfluidtechnologies.Ithasattractedattentionofdomesticdrillingfluidcircles.Forexample,non2invasivedrillingfluidtechnologiessoonimportedfromabroadhasalmostbecomethefocalpointsofdiscussionindomesticdrillingfluidcircles.Thisarticlesimplyintroducessomerepre2sentativeresearchfruits;moreover,simplyanalyzestheappearanceofthesetechnologies;thenofferssomeopinionsonthefuturedevelopmentofdrillingfluidtechnologies.Keywords:water2basedrillingfluid;non2invasivedrillingfluid;filmformingdrillingfluid;nanometeradditive
